Berkat prestasi seorang insinyur dan penyelenggara yang luar biasa, R. Alekseev, hari ini satu-satunya cara untuk mencapai kecepatan sangat tinggi di atas air adalah ekranoplan.
Ekranoplan adalah implementasi teknis dari prinsip yang terkenal: ketika sayap bergerak di dekat permukaan datar (layar), daya angkat meningkat secara nyata dengan sedikit peningkatan resistensi. Peningkatan daya angkat ini disebut "efek layar". Hal ini memungkinkan Anda untuk meningkatkan daya dukung pesawat dibandingkan dengan objek yang bergerak jauh dari permukaan, tetapi sangat tergantung pada jarak (relatif) dari sayap ke layar dan berkurang dengan cepat dengan meningkatnya jarak ini.
Sayangnya, ketika sayap bergerak mendekati permukaan yang gelisah, "gelisah", masalah mendasar dari stabilitas gerakan ini muncul. Ketidakstabilan memaksa seseorang untuk mempertahankan ketinggian yang cukup besar di atas layar - akibatnya efek layar berkurang.
Efek ini tergantung pada rasio ketinggian penerbangan ke chord sayap (ukurannya di sepanjang arah perjalanan). Oleh karena itu, perancang berusaha meningkatkan akor, yang untuk area tertentu pasti mengarah pada penurunan lebar sayap (ukurannya di seluruh arah gerakan).
Ini mudah dilihat, misalnya, di foto model WIG terbaru, baru-baru ini ditampilkan dalam bentuk cetak. Bahkan, untuk meningkatkan ketinggian penerbangan - dengan kerugian minimal efek layar - perlu untuk mengurangi perpanjangan relatif sayap, yang merupakan faktor utama yang menentukan kualitas aerodinamis (rasio angkat dan seret). Seperti yang ditunjukkan foto yang sama, rasio WIG baru dari chord dan span kira-kira sama dengan 1, yang sama sekali tidak dapat diterima, misalnya, untuk pesawat terbang.
(Sangat menarik bahwa varian biplane, yang menunjukkan dirinya untuk kecepatan rendah, diimplementasikan untuk pertama kalinya dalam WIG yang baru dibuat "The Seagull").
Ketidakstabilan gerakan di permukaan yang gelisah adalah kelemahan utama wig saat menggunakannya di laut. Kekurangan ini, menurut penulis, sangat menentukan dalam kaitannya dengan penggunaan perangkat tersebut di lingkungan laut. Latihan telah menunjukkan bahwa bahkan satu sentuhan gelombang dengan kecepatan penuh menyebabkan kerusakan yang signifikan dan dapat menyebabkan kecelakaan. Dengan demikian, selama pengujian ekranoplan yang berpengalaman "Orlyonok" kehilangan bagian buritan, dan hanya pengalaman pribadi dan intuisi R. Alekseev, yang mengambil alih piloting, mencegah kehancuran ekranoplan secara total.
Penggunaan dana, sehingga tidak dapat diandalkan dalam kondisi kelautan, tidak dapat diterima.
Alternatif
Pada 80-an sebagai hasil penelitian oleh Central Research Institute dinamai Akademisi A.N. Krylov diusulkan jenis baru kapal berkecepatan super, meskipun kurang cepat, daripada ekranoplan, tetapi memberikan keandalan yang jauh lebih besar.
Untuk kecepatan kira-kira 2 kali lebih besar dari permulaan meluncur, sebuah trimaran "super-gliding trimaran (RHT)" pemotongan gelombang dengan aerodinamik diusulkan.
Kompleks hidrodinamik dari kapal ini mencakup tiga lambung ekstensi kecil dengan kontur yang rusak, dengan freeboard minimum dan pelana mundur besar dari busur dek setiap lambung. Kerang terletak di segitiga dalam rencana dan terhubung ke permukaan sayap berawak oleh rak dengan lebar kurang dari lebar tubuh. Sebagai baling-baling, baling-baling yang melintasi permukaan disarankan, misalnya, baling-baling Arneson. Untuk mengontrol trim dinamis dan mengurangi pitching, disarankan untuk menggunakan spoiler umpan pada setiap lambung.
Kompleks aerodinamis adalah sayap berawak dengan pencegat buritan, yang terletak di atas lambung buritan, yang menyediakan kapal dengan stabilisasi diri selama hembusan angin haluan. Sayap dihubungkan dengan dudukan lambung hidung dengan struktur atas yang ramping.
Direncanakan untuk menempatkan dua unit daya utama di lambung buritan dan pembangkit listrik kapal - di lambung hidung. Payload terletak di sayap dan superstruktur hidung.
Dalam gbr. 2 menunjukkan varian PBT dengan perpindahan 300 ton pada kecepatan 100 knot.
Hasil Tes Kunci
Tes Towing menunjukkan bahwa ketika bilangan Froude dalam perpindahan lebih dari 5, terdapat sedikit interaksi hidrodinamik positif pada lambung, dan pengujian dilakukan sebelum nomor Froude 7.5. Oleh karena itu, kecepatan relatif yang 2-2,5 kali lebih tinggi dari kecepatan awal meluncur, yaitu, diambil sebagai rentang kecepatan yang dihitung. 6.0 - 7.5.
Pada kecepatan relatif ini, glider biasa kehilangan stabilitas gerakan longitudinal: di atas air yang tenang, pelemparan spontan dimulai, yang disebut "delphination" dimulai. Namun, itu tidak diamati pada model RHT. Mungkin, struktur atas sayap berfungsi sebagai peredam yang cukup.
Hasil utama dari uji coba laut adalah kurangnya membanting di seluruh rentang panjang gelombang dan pada kecepatan hingga 55% selesai. Ini berarti pengurangan signifikan hingga 7 - 10 kali, percepatan vertikal objek skala penuh pada gelombang. Mungkin, tidak ada bantingan karena lambung menerima bagian atas ombak di geladak dengan belokan terbalik, yang mengurangi lunas gulung.
Pengujian di terowongan angin memungkinkan kami memperkirakan kualitas aerodinamis RHT dengan bentuk sayap yang semula dianggap sama dengan 5 (lihat di bawah).
Desain samar dari struktur lambung paduan cahaya memungkinkan untuk memperkirakan massa mereka, yaitu sekitar 30-35% dari total perpindahan.
Gunakan kasing
Skema arsitektur dan konstruktif yang diusulkan dapat diterapkan dalam berbagai perpindahan dan kecepatan yang sangat luas. Misalnya, dalam gbr. 3 menunjukkan perahu rekaman (dengan sayap kosong) dengan kecepatan sekitar 150 knot.
Keuntungan dari pengaturan ini adalah bahwa kapal tidak akan menyerah dalam hembusan angin sakal, seperti halnya dengan katamaran balap yang ada.
Sebuah feri mini untuk 20 orang dengan kecepatan 50 knot, juga dengan sayap yang tidak berpenghuni, ditampilkan dalam gambar. 4
Bentuk sayap layak huni yang awalnya dianggap memungkinkan Anda untuk membuat kapal patroli yang membawa helikopter, ara. 5
Di ujung lain dari kisaran perpindahan dipertimbangkan adalah RHT transatlantik dengan kecepatan 130 knot dan intensitas gelombang dihitung 6 poin, gbr. 6
Keuntungan dan kerugian PBT dirangkum dalam tabel di bawah ini.
| Dibandingkan dengan: | Manfaat | Kekurangan. |
| Ekranoplan | Meningkatkan pengelolaan dan keselamatan, meningkatkan efisiensi tenaga penggerak | Kecepatan rendah yang dapat dicapai |
| Hovercraft | Lebih murah, tidak berisik, lebih layak laut. | Lebih banyak daya tarik pada air yang tenang |
| Kapal lambung tunggal pada kapal selam secara otomatis sayap dipandu | Lebih banyak kecepatan, lebih sedikit getaran, lebih murah, lebih banyak ruang dek | Kelayakan laut yang sedikit lebih buruk |
| Perencanaan tubuh tunggal | Tidak ada slemming, tidak ada lumba-lumba, lebih banyak ruang dek | Lebih banyak berat badan konstruksi |
| Meluncur katamaran | Kecepatan yang lebih bisa dicapai, tidak ada bantingan, stabilisasi diri | Kurang dipelajari |
Kesimpulan (rekomendasi)
Tampak jelas bahwa kontak terus-menerus dengan air akan memberikan kapal "gelombang pembedah" super cepat yang diusulkan dengan keamanan tinggi baik dalam hal pitching maupun kemampuan kontrol.
Disarankan untuk mempertimbangkan opsi untuk tata letak seperti itu ketika merancang kapal "super cepat" dari berbagai keperluan.
